[發(fā)明專(zhuān)利]一種識(shí)別符分段自定義的CAN總線通信方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210721381.7
• 申請(qǐng)日: 2022-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115174304A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許學(xué)芳;顧逸陽(yáng);丁俊健;羅銘;胡恩俊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京國(guó)電南自維美德自動(dòng)化有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04L12/40
• 分類(lèi)號(hào): H04L12/40;H04L69/00;H04L67/01
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開(kāi)了一種識(shí)別符分段自定義的CAN總線通信方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中CAN通信幀利用率不高、應(yīng)用層存在丟幀的技術(shù)問(wèn)題。其包括：利用CAN通信幀中的仲裁場(chǎng)作為分段自定義主體；根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則對(duì)仲裁場(chǎng)的識(shí)別符ID進(jìn)行分段，并定義每一段識(shí)別符ID的含義，得到自定義語(yǔ)義的CAN通信幀；通過(guò)自定義語(yǔ)義的CAN通信幀對(duì)報(bào)文進(jìn)行分組傳輸，對(duì)丟幀報(bào)文進(jìn)行數(shù)據(jù)重傳，進(jìn)行通信節(jié)點(diǎn)間的分組通信。本發(fā)明能夠提高通信幀利用率，提高CAN總線通信的可靠性和通信效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種識(shí)別符分段自定義的CAN總線通信方法，屬于CAN總線通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network, CAN)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是由以研發(fā)和生產(chǎn)汽車(chē)電子產(chǎn)品著稱(chēng)的德國(guó)BOSCH公司開(kāi)發(fā)的，并最終成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO 11898），是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。CAN 的高性能和可靠性已被認(rèn)同，并被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、船舶、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等方面，CAN控制器工作于多種方式，網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)都可根據(jù)總線訪問(wèn)優(yōu)先權(quán)（取決于報(bào)文識(shí)別符）采用無(wú)損結(jié)構(gòu)的逐位仲裁的方式競(jìng)爭(zhēng)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，且CAN本身具有差錯(cuò)控制和數(shù)據(jù)重傳的能力，使得CAN總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信可靠性高。

CAN通信幀由幀起始、仲裁場(chǎng)、控制場(chǎng)、數(shù)據(jù)場(chǎng)、CRC場(chǎng)、應(yīng)答場(chǎng)和幀尾組成，按幀用途可分為數(shù)據(jù)幀和遙控幀，數(shù)據(jù)幀和遙控幀都有標(biāo)準(zhǔn)幀格式和擴(kuò)展幀格式。對(duì)于有自定義語(yǔ)義實(shí)現(xiàn)特定通信協(xié)議需求的，需要犧牲數(shù)據(jù)場(chǎng)作為自定義語(yǔ)義的載體，擠占了有限的通信幀資源。

CAN總線雖然從物理層、傳輸層和對(duì)象層保證了通信的可靠性，但由于應(yīng)用層數(shù)據(jù)處理能力的限制或通信載荷過(guò)重等原因仍不可避免的出現(xiàn)丟幀現(xiàn)象，此時(shí)就需要有一套獨(dú)立于傳輸層和對(duì)象層的數(shù)據(jù)重傳機(jī)制保證節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾浴?/p>

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在CAN通信幀利用率不高、應(yīng)用層存在丟幀的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種識(shí)別符分段自定義的CAN總線通信方法，利用仲裁場(chǎng)識(shí)別符自定義語(yǔ)義，提高了通信幀利用率，利用自定義語(yǔ)義實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)重傳與重組的通信協(xié)議，避免了由于數(shù)據(jù)處理能力不足等導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失，進(jìn)一步提高了通信的可靠性。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)手段：

本發(fā)明提出了一種識(shí)別符分段自定義的CAN總線通信方法，包括如下步驟：

通過(guò)自定義語(yǔ)義的CAN通信幀對(duì)報(bào)文進(jìn)行分組傳輸；

通過(guò)自定義語(yǔ)義的CAN通信幀對(duì)丟幀報(bào)文進(jìn)行數(shù)據(jù)重傳；

通過(guò)自定義語(yǔ)義的CAN通信幀進(jìn)行通信節(jié)點(diǎn)間的分組通信；

CAN通信幀自定義語(yǔ)義的方法為：

利用CAN通信幀中的仲裁場(chǎng)作為分段自定義主體；

根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則對(duì)仲裁場(chǎng)的識(shí)別符ID進(jìn)行分段，并定義每一段識(shí)別符ID的含義，得到自定義語(yǔ)義的CAN通信幀。

進(jìn)一步的，仲裁場(chǎng)中包含一個(gè)29位的識(shí)別符ID和遠(yuǎn)程發(fā)送請(qǐng)求位RTR；

對(duì)仲裁場(chǎng)的識(shí)別符ID進(jìn)行分段，并定義每一段識(shí)別符ID的含義的方法如下：

將2位識(shí)別符ID27、ID28定義為優(yōu)先級(jí)PRI[1:0]；

將5位識(shí)別符ID22~ID26定義為報(bào)文幀序號(hào)SEQ[4:0]；

將1位識(shí)別符ID21定義為應(yīng)答標(biāo)志ACK；

將1位識(shí)別符ID20定義為報(bào)文重傳標(biāo)志RP；

將1位識(shí)別符ID19定義為報(bào)文分組結(jié)束標(biāo)志PE；

將3位識(shí)別符ID16~ID18定義為分組報(bào)文編號(hào)FAN[2:0]；

將8位識(shí)別符ID8~ID15定義為目的地址DST[7:0]；

將8位識(shí)別符ID0~ID7定義為源地址SRC[7:0]。